科学光的明暗相间条纹是引力作用产生的( 六 )
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如上图所示 , 如果不考虑引力影响 , 我们推测激光束在穿过玻璃片上的划痕后会在屏幕上形成一条亮纹 , 但实际上这个推测是错误的 , 这就让我们很揪心 , 同时也为我们进一步认识光的衍射现象提供了机会 。
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如上图所示 , 激光束通过玻璃片上的划痕后会穿过玻璃 , 虽然可以认为玻璃是均质的但是以光子的微小尺度而言 , 某一时刻光子受到的引力合力不为零的几率是很大的 , 在合力不为零的引力作用下 , 若光子能够吸收若干个引力子则光子或者向上偏转或者向下方偏转 , 由此在屏幕上形成中央亮纹以上的第一条亮纹和中央亮纹以下的第一条亮纹 。 同样电子也可能吸收更多的引力子从而形成中央亮纹以上的第二条亮纹、第三条亮纹、第四条亮纹…… , 中央亮纹以下的第二条亮纹、第三条亮纹、第四条亮纹……也是这样形成的 。 如果我们在玻璃片上划出多个划痕并且制成衍射光栅 , 则激光束通过多个划痕后将在屏幕上形成多条亮纹 , 很显然 , 划痕越细则屏幕上形成的条纹也越窄 , 划痕越多则通过的光子越多所以屏幕上的亮纹也就越亮 , 这些特点完全符合衍射光栅形成的条纹规律 。
菲涅尔棱镜实验 。 菲涅耳双棱镜是由两块底面相合、顶角很小且相等的薄三棱镜构成 , 实际上是由同一块玻璃磨制而成 。 如图 , 单色缝光源S与双棱镜的棱脊平行(垂直于图面) , 发出的光波经上下两棱镜折射后形成两束相干的折射光 , 它们可以看作是从虚光源S1和S2发出 , 在重叠区的幕上可观察到干涉条纹 , 条纹性质与杨氏干涉条纹相同 。
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根据我们的推理 , 光子在经过双棱镜折射时 , 对于光子的微小尺度而言 , 某一时刻光子受到的引力合力不为零的几率是很大的 , 若光子能够吸收若干个"最小基数倍"的引力子则光子就会发生偏转 , 因此光子经过双棱镜折射后同样能够在屏幕上形成不连续的亮条纹 。 当我们把双棱镜的上半部分或者下半部分用黑纸遮住时光子经过双棱镜的上半部分或者下半部分同样能够形成不连续的亮纹(明暗相间的条纹) 。 波动理论认为光经过菲涅耳双棱镜折射时光源S发出的光可以看作是从虚光源S1和S2发出的 , 实际上我们用黑纸遮住时光子经过双棱镜的上半部分或者下半部分 , 就形成了事实上的单光源 , 但是这个单光源同样可以形成不连续的亮条纹(明暗相间的条纹) 。
劳埃德镜实验 。 劳埃德镜实验是让一条狭缝发出的光以掠入射角(近90度的入射角)入射到反射镜上 , 经反射 , 光的波阵面改变方向 , 反射光就像是光源的虚像发出的一样 , 两者形成一对相干光源 , 它们发出的光在屏上相遇 , 产生明暗相间的干涉条纹 。
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劳埃德镜实验形成的不连续的亮条纹实际上也是光子在与镜面反射时在引力作用下发生了不连续的偏转形成的 , 实际上只要镜面足够窄 , 光线经过镜面反射后必然形成不连续的亮纹 。
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